[發明專利]用于光伏系統的安全開關

在審

• 申請號: 202010044554.7
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111435796A
• 公開（公告）日: 2020-07-21
• 發明（設計）人: Y.洛溫斯特恩;I.約斯科維克;D.布拉金斯基;T.格洛文斯基;I.阿西亞;R.什庫里
• 申請（專利權）人: 太陽能安吉科技有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06;H02J13/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 于小寧

本文中所描述的各種實施方案涉及用于通過裝置使電力系統的某些部分處的元件斷開連接的方法和設備。所述方法可以包含：在所述系統的某些位置處測量操作參數和/或從控制裝置接收指示潛在不安全狀況的消息；作為響應而使系統元件斷開連接和/或短路；以及在重新連接所述系統元件是安全的情況下重新連接所述系統元件。某些實施例涉及用于在不同模式的系統操作期間提供操作電力到安全開關的方法和設備。

相關申請的交叉引用

本申請是2016年8月29日提交的標題為“用于光伏系統的安全開關(SafetySwitch for Photovoltaic Systems)”的第15/250,068號美國非臨時申請的部分接續案并要求該案的優先權，所述美國非臨時申請以全文引用的方式并入本文。本申請要求2016年4月5日提交的標題為“優化器花環(Optimizer Garland)”的第62/318,303號美國臨時專利申請的優先權，所述美國臨時專利申請以全文引用的方式并入本文。另外，本申請要求2016年5月25日提交的標題為“光伏電力裝置和布線(Photovoltaic Power Device andWiring)”的第62/341,147號美國臨時專利申請的優先權，所述美國臨時專利申請以全文引用的方式并入本文。

背景技術

安全法規可能要求在光伏設施中出現不安全狀況的情況下斷開一個或多個光伏(PV)發電機或其它組件和/或使一個或多個光伏發電機或其它組件短路。舉例來說，安全法規要求在不安全狀況的情況下(例如，火災、短路、維修工作的進行)，在光伏設施中任一點處的最大電壓不能超過安全電壓電平。在一些光伏系統中，可能必須斷開一個或多個光伏發電機和/或使一個或多個光伏發電機短路以實現安全電壓要求。雖然光伏系統可以使用幾十年，但是安全法規可能以較短時間間隔發生改變(例如，每幾年)。將會有利的是具有可控安全開關，所述可控安全開關可以在安全危害的情況下受到控制以斷開PV發電機或使PV發電機短路，并且所述可控安全開關可以受到控制以在系統再次安全時重新連接光伏發電機。對于可控安全開關而言期望的是具有成本效益且易于使用。

發明內容

以下概述是僅出于說明性目的對本發明概念中的一些概念的簡短概述，而并不意圖限制或約束本發明以及詳細描述中的實例。本領域技術人員根據詳細描述將認識到其和它新穎的組合和特征。

本文中的實施例可以采用安全開關和相關聯的設備以及用于控制穿過分支的電流和/或在光伏(PV)設施中的節點處的電壓的方法。

在包括一個或多個電力系統的說明性實施例中，一組電氣安全開關可以電連接到多個電力源。電氣安全開關可以是可控的以維持電力系統的安全操作。

在說明性電力系統中，安全開關可以部署在光伏設施中的串聯連接的光伏發電機之間。在一些實施例中，安全開關可以安裝在每一對PV發電機之間。在一些實施例中，安全開關的數量和位置可以相對于現行安全法規選擇，并且在一些實施例中，安全開關的數量和位置可以相對于預期的“最壞情況”安全法規選擇。舉例來說，在添加、重新配置和/或移除系統組件容易且便宜的場所中，安全開關可以根據構建設施時的安全法規部署在PV設施中。在添加、重新配置和/或移除系統組件可能困難且昂貴的場所中，安全開關可以按符合未來法規的“最壞情況”(即，最嚴格)預測的方式部署。

根據一些實施例的說明性安全開關可以改造到現有光伏設施和組件中。根據一些實施例的說明性安全開關可以集成在其它PV系統組件(例如，連接器、PV發電機、電力裝置、組合器盒、電池和/或逆變器)中，潛在地降低安全開關的設計和制造的成本，并且增大

在一些實施例中，輔助電力電路用于提供電力到安全開關和相關聯的控制器。在一些實施例中，當安全開關在特定狀態中時(例如，當安全開關在接通狀態中時)安全開關位于并不攜帶顯著電力的系統點處。在本文中公開了說明性輔助電力電路以及在不考慮安全開關的狀態的情況下用于提供電力到輔助電力電路和安全開關的相關聯的方法。